(57)【要約】  【課題】打撃装置の作動に起因するノイズの排除を、フィルタ処理に代えて／併用して行って、ノイズ排除を行うことができ、測定結果の再現性並びに精度確保に有効であるコンクリート健全度判定方法、装置を提供する。    【解決手段】打撃点から離れた位置に受音手段(コンクリート中を伝播した打撃音（振動）を空気振動として採取するマイクと、該マイクが内装されると共に、受音方向が解放されているフード部材とで構成)を配置してあり、  コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を、前記フード部材をコンクリート表面に近接ないし密接させた前記受音手段が空気振動として採取し、前記解析部により解析するコンクリート健全度判定方法において、前記フード及びマイクを含む受音手段が、それを支持する機械的機構を介して伝達される振動を減衰させる振動減衰機構により支持されており、集音に際して支持機構を介してマイクに伝達されるノイズを除去する方法である。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート表面をハンマーで打撃して、該打撃音を解析する解析部による解析によりコンクリートの健全度を判定する方法であって、
打撃点から離れた位置に受音手段を配置してあり、
該受音手段はコンクリート中を伝播した打撃音（振動）を空気振動として採取するマイクロホンと、該マイクロホンが内装されると共に、受音方向が解放されているフード部材とで構成されており、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を、前記フード部材をコンクリート表面に近接ないし密接させた前記受音手段が空気振動として採取し、前記解析部により解析するコンクリート健全度判定方法において、
前記ハンマー、マイクロホン及びフード部材が組み込まれた検査ロボットを被検査コンクリートの表面に仮固定した走行レールに沿って走行可能に配設して、
該検査ロボットの走行時には、前記フード部材の受音開放端部を被検査コンクリート面から離開させ、
停止時（検査時）には被検査コンクリート面に接触させることにより、検査ロボットを連続的に走行・停止させることにより前期ハンマーによる打撃音を前記受音手段により連続的に集音すること、
並びに、前記フード及びマイクロホンを含む受音手段が、それを支持する機械的機構を介して伝達される振動を減衰させる振動減衰機構により支持されており、集音に際して支持機構を介してマイクロホンに伝達されるノイズを除去すること、
を特徴とするコンクリート健全度判定方法。
【請求項２】
前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、バネ又はゴムなどの弾性を有する素材で形成された振動吸収体であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート健全度判定方法。
【請求項３】
前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、流体で形成された振動吸収体であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート健全度判定方法。
【請求項４】
コンクリート表面をハンマーで打撃して、該打撃音を解析することによりコンクリートの健全度を判定する装置であって、
コンクリートを打撃する打撃手段と、この打撃手段から離れた位置に配置する受音手段と、採取した伝播打撃音を解析する解析部から成り、
該受音手段は、コンクリート中を伝播した打撃音（振動）を空気振動として採取するマイクロホンと、該マイクロホンが内装されると共に、受音方向が解放されているフード部材とで構成されるコンクリート健全度判定装置において、
前記ハンマー、マイクロホン及びフード部材が組み込まれた検査ロボットを、被検査コンクリートの表面に配置した走行レールに沿って走行可能に配設すると共に、
該検査ロボットの走行時には、前記フード部材の受音開放端部を被検査コンクリート面から離開させ、
停止時（検査時）には被検査コンクリート面に接触させることにより、検査ロボットを連続的に走行・停止させながら集音する機構を有し、
前記フード及びマイクロホンを含む受音手段が、それを支持する機械的機構を介して伝達される振動を減衰させる機構により支持されており、集音に際して支持機構から伝達されるノイズを除去する手段を有すること、
を特徴とするコンクリート健全度判定装置。
【請求項５】
前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、バネ又はゴムなどの弾性を有する素材で形成された振動吸収体であることを特徴とする請求項４に記載のコンクリート健全度判定装置。
【請求項６】
前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、流体で形成された振動吸収体であることを特徴とする請求項４に記載のコンクリート健全度判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリート健全度判定方法及び装置に関し、詳しくはトンネルの如きコンクリート構造物内部の亀裂や空隙等の存在を外部から非破壊で判定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルの如きコンクリート構造物内部の亀裂や空隙等の存在を外部から判定する技術としては、特許文献１に記載のものが知られている。この技術は、球形ヘッドを有するハンマーによりコンクリート表面を打撃し、その打撃音をマイクロホンにより直接採取し、採取した打撃音を解析してコンクリートの健全度を判定するものであるが、コンクリート表面の状態（泥の付着等の汚れや、粗骨材が表面付近に存在する場合等）によって得られる判定結果にバラツキがあることから、同一箇所で多数回（５〜１０回程度、或いはそれ以上）の打撃・解析が必要である。従って極めて手間がかかり、トンネルのように判定すべきコンクリート面積が広大である場合には、全体の判定に膨大な時間がかかってしまうという欠点を有しており、また、打撃音を空気振動として直接採取しているため、採取に際して周囲の騒音の影響を受けないように指向性の鋭い超指向性型マイクロホンを用いなければならず、マイクロホンの受音方向を打撃箇所に厳密に合わせなければ正確な打撃音の採取、ひいては正確な健全度の判定を行うことができないという欠点を有している。特に健全度の判定を誤った場合には、コンクリート表面剥離による脱落事故や、落石、落盤等、重大な事故につながる虞れがあるという欠点を有している。
【０００３】
本出願人は、先に、特許文献２に記載の、コンクリートの健全度の判定結果が容易且つ正確に得られるコンクリート健全度判定方法及び装置、を提案した。この技術は、コンクリート表面を打撃して、該打撃音を解析することによりコンクリートの健全度を判定する方法において、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を採取して解析することを特徴とし、その好ましい実施態様は、（１）前記伝播打撃音の採取を、内部に受音マイクの如き受音手段を配すると共に受音方向が開放されたフード部材（遮音部材）をコンクリート表面に近接ないし密接させて行うこと、（２）前記フード部材が略半球形状であること、である。
【０００４】
更に、本出願人は、前記特許文献２に記載の技術をトンネル覆工コンクリートの自動化非破壊検査に適用する研究開発を行い、改良すべき幾つかの技術問題に関して知見を得て、検査精度の質の向上と検査時間の短縮化の観点からの改良を行い、特許文献３に記載の方法並びに装置を提案した。即ち、この特許文献３に記載のコンクリート健全度判定方法（装置）は、コンクリート表面をハンマーで打撃して、該打撃音を解析する解析部を有するコンクリートの健全度を判定する方法（装置）であって、打撃点から離れた位置に受音手段を配置してあり、該受音手段はコンクリート中を伝播した打撃音（振動）を空気振動として採取するマイクロホンと、該マイクロホンが内装されると共に、受音方向が解放されているフード部材とで構成されており、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を、前記フード部材をコンクリート表面に近接ないし密接させた前記受音手段が空気振動として採取し、前記解析部により解析するコンクリート健全度判定方法（装置）において、前記ハンマー、マイクロホン及びフード部材が組み込まれた検査ロボットを被検査コンクリートの表面に仮固定した走行レールに沿って走行可能に配設すると共に、該検査ロボットの走行時には、前記フード部材の受音開放端部を被検査コンクリート面から離開させ、停止時（検査時）には被検査コンクリート面に接触させることにより、検査ロボットを連続的に走行・停止させることによりコンクリートの状態を連続的に検査すること、を１つの特徴とし、他の特徴は、フード部材を支持する基部部材が、バネ或いはクッションゴムなどの弾性材を介して取り付けられており、検査ロボットのコンクリート面方向に対する上昇時におけるフード部材における受音開放端部の突出量の吸収が行われる構成であること、である。
【特許文献１】特公平４−１０９８７号
【特許文献２】特許第３００９５４３号
【特許文献３】特開２００２−３０３６１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、上記特許文献３に記載の技術に従って測定ユニットを組み立て、トンネル工事において実証的試験を行った。
その結果、利用した測定ユニットでは、打撃装置の作動に起因するノイズをフィルタ処理で取り除く方式を採用したが、より正確な打撃音の計測を行うためには、フィルタ処理だけでは限界があること、測定結果の再現性並びに精度確保に問題があるとの知見が得られた。この知見に基づき種々研究を行ったところ、受音手段の保持の問題が重要なファクタであることを突き止め本発明を完成するに至った。
【０００６】
上記から明らかなように、本発明は、打撃装置の作動に起因するノイズの排除を、フィルタ処理に代えて、或いはフィルタ処理と併用して行って、従来方式に比較して格段の差のノイズ排除を行うことができ、測定結果の再現性並びに精度確保に有効であるコンクリート健全度判定方法及び装置を明らかにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記課題は下記構成によって達成される。
１．コンクリート表面をハンマーで打撃して、該打撃音を解析する解析部による解析によりコンクリートの健全度を判定する方法であって、
打撃点から離れた位置に受音手段を配置してあり、
該受音手段はコンクリート中を伝播した打撃音（振動）を空気振動として採取するマイクロホンと、該マイクロホンが内装されると共に、受音方向が解放されているフード部材とで構成されており、コンクリート自体を伝播した伝播打撃音を、前記フード部材をコンクリート表面に近接ないし密接させた前記受音手段が空気振動として採取し、前記解析部により解析するコンクリート健全度判定方法において、
前記ハンマー、マイクロホン及びフード部材が組み込まれた検査ロボットを被検査コンクリートの表面に仮固定した走行レールに沿って走行可能に配設して、
該検査ロボットの走行時には、前記フード部材の受音開放端部を被検査コンクリート面から離開させ、
停止時（検査時）には被検査コンクリート面に接触させることにより、検査ロボットを連続的に走行・停止させることにより前期ハンマーによる打撃音を前記受音手段により連続的に集音すること、
並びに、前記フード及びマイクロホンを含む受音手段が、それを支持する機械的機構を介して伝達される振動を減衰させる振動減衰機構により支持されており、集音に際して支持機構を介してマイクロホンに伝達されるノイズを除去すること、
を特徴とするコンクリート健全度判定方法。
【０００８】
２．前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、バネ又はゴムなどの弾性を有する素材で形成された振動吸収体であることを特徴とする前記１に記載のコンクリート健全度判定方法。
【０００９】
３．前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、流体で形成された振動吸収体であることを特徴とする前記１に記載のコンクリート健全度判定方法。
【００１０】
４．コンクリート表面をハンマーで打撃して、該打撃音を解析することによりコンクリートの健全度を判定する装置であって、
コンクリートを打撃する打撃手段と、この打撃手段から離れた位置に配置する受音手段と、採取した伝播打撃音を解析する解析部から成り、
該受音手段は、コンクリート中を伝播した打撃音（振動）を空気振動として採取するマイクロホンと、該マイクロホンが内装されると共に、受音方向が解放されているフード部材とで構成されるコンクリート健全度判定装置において、
前記ハンマー、マイクロホン及びフード部材が組み込まれた検査ロボットを、被検査コンクリートの表面に配置した走行レールに沿って走行可能に配設すると共に、
該検査ロボットの走行時には、前記フード部材の受音開放端部を被検査コンクリート面から離開させ、
停止時（検査時）には被検査コンクリート面に接触させることにより、検査ロボットを連続的に走行・停止させながら集音する機構を有し、
前記フード及びマイクロホンを含む受音手段が、それを支持する機械的機構を介して伝達される振動を減衰させる機構により支持されており、集音に際して支持機構から伝達されるノイズを除去する手段を有すること、
を特徴とするコンクリート健全度判定装置。
【００１１】
５．前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、バネ又はゴムなどの弾性を有する素材で形成された振動吸収体であることを特徴とする前記４に記載のコンクリート健全度判定装置。
【００１２】
６．前記受音手段を支持する振動減衰機構が、マイクロホンの基部と支持枠との間に配置された、流体で形成された振動吸収体であることを特徴とする前記４に記載のコンクリート健全度判定装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マイクロホンを直接に検査ロボットのフレームに固定するのではなく、振動減衰機構を介在させているので、ハンマー打撃に伴う機械的振動が検査ロボットのフレームを介してマイクロホンに直接に伝達されるのが防止され、従来方法（装置）においてフィルタ処理では排除が不十分であったノイズ対策に有効であり、検査精度の向上に利益があり、頭記した課題が解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明が適用された装置の全体に付いて説明する。前記特許文献３に示され、図８以下に示す態様は、本発明が適用された検査ロボット３０を走行台車１０に搭載してトンネル覆工コンクリートを連続的に非破壊検査する態様であり、先ず、この構成について説明する。
【００１５】
走行台車１０として、例えば、１０ｔロング平ボディトラックが利用されているが、牽引により走行可能なトレーラー方式とすることも可能である。走行台車１０には、計測作業時の安定性確保のために、アウトリガーなどの姿勢安定装置１１が備えられている。姿勢安定装置１１の種類或いは配設位置などは走行台車１０の種類により適宜設計変更され得る。
【００１６】
走行台車１０の上部（荷台）には、コンクリート非破壊検査のための下記諸装置・機器が搭載される。
【００１７】
計器ユニット２０には、検査ロボット３０から送られてくるデータを処理・記録するためのコンピューターを含む諸機器が用意されるほか、検査ロボット３０の操作を行うためのロボット操作用ボードなどが配設される。
【００１８】
検査ロボット３０の操作は、ロボット走行レール４０に沿っての走行・停止、マイクロホン等を含む計測ユニット１２０の上昇・下降、打撃ハンマーのＯＮ・ＯＦＦなどの検査のＯＮ・ＯＦＦを含んでいるが、その操作は、計器ユニット２０の内側や近接した側面で行う態様の他に、操作ボードを有線方式或いは無線方式で走行台車１０の外に引き出して行う態様などを採用してもよい。
【００１９】
発電ユニット５０は、搭載の機器に電力を供給するための内燃機関式のジェネレータであるが、走行台車１０自体が燃料電池などで走行する方式などで、電源を備えている場合には、特に必要としない。
【００２０】
走行台車１０の上部（荷台）上に配設される伸縮支保６０は、例えば図示の実施態様では、連続するパンタグラフ６１を、油圧ユニット７０から供給される油圧により作動する油圧ジャッキ６２により伸縮させる構成が採用されているが、パンタグラフによる態様に限定されるものではない。
【００２１】
パンタグラフ６１の最下端の支持点は、走行台車１０の荷台に連続する基板６３に回動自在に固定されており、一対の油圧ジャッキ６２の伸長を夫々操作することにより、走行台車１０の垂直方向位置から、左右側方方向へ繰り出した位置まで、伸長・傾斜させることができる。
【００２２】
走行レール４０とトンネル縦断方向の方向性（平行）を保つため本発明は次の機構を有する。
【００２３】
即ち、伸縮支保６０を受ける二箇所のうち一箇所は、センターに水平方向に対し自在に回転できる構造とし、他方はトンネル縦断方向に直角方向に水平スライドできる構造としてある。
【００２４】
これにより、トンネル縦断方向に車を正確に停車することが難しく設置に長時間かかる、方向が違う場合はレールのねじれが発生する等の課題は解消される。
【００２５】
トンネル覆工コンクリートは、この実施態様では、円周方向に曲面となっており、その曲率は、トンネルの大きさや種類により異なっているから、パンタグラフ６１の上端側に配設される検査ロボット３０を常にコンクリート面に正接させるためには、ロボット走行レール４０に傾きを与える必要がある。このため、図示の実施態様では、図１０に示す如く、パンタグラフ６１の上端に傾斜ガイドレール６４を配設し、傾斜調整用ジャッキ６５の伸縮操作により傾斜角を調整できるよう構成されている。
【００２６】
尚、本発明はトンネルが円周方向に曲面となっている場合に限らず、トンネルがボックス形状となっている場合にも適用可能である。この場合、傾斜ガイドレール６４の形状を変更すれば曲面でなく平面に適用できる。
【００２７】
傾斜ガイドレール６４は、夫々のパンタグラフ６１の頂部に支持フレーム６６を介して配設される２条のレールで構成される。
【００２８】
ロボット走行レール４０は、電動モータを駆動源とするピニオンラック機構により傾斜ガイドレール６４に沿って移動可能な走行レール用台車４１に、一対の走行レール昇降ジャッキ４２を介して支持されている。
【００２９】
傾斜ガイドレール６４は夫々のパンタグラフ６１の頂部に１個宛で用意されており、夫々の傾斜ガイドレール６４に走行レール用台車４１及び一対の走行レール昇降ジャッキ４２が配設されるので、ロボット走行レール４０は、都合４個の走行レール昇降ジャッキ４２で支持されていることになる。
【００３０】
走行レール昇降ジャッキ４２は、独立して作動させることができ、ロボット走行レール４０を覆工コンクリートの方向に押し出し／引き込みするのに用いる。尚、走行レール昇降ジャッキ４２は、左右及び／又は前後では同一の伸縮動作を行うように構成してもよい。走行レール用台車４１が傾斜ガイドレール６４のどの位置にあるか、或いは、傾斜ガイドレール６４が覆工コンクリートの面に対してどのような角度に設定されているかにより、ロボット走行レール４０の幅方向傾斜角度は異なってくる。このようなロボット走行レール４０の覆工コンクリート面に対する正接の調整は、前記したように、傾斜ガイドレール６４に連結されている傾斜調整用ジャッキ６５の操作で行うことができるほか、４個宛配設されている走行レール昇降ジャッキ４２の操作によって行うことができる。
【００３１】
ロボット走行レール４０は、傾斜ガイドレール６４に沿って移動できるので、パンタグラフ６１の操作を行うことなく、ロボット走行レール４０を図９に仮想線で示す位置（左・右に検査幅に相当する距離だけずらす位置。）まで移動させることができる。
【００３２】
傾斜ガイドレール６４に対するロボット走行レール４０の位置は、走行レール用台車４１に配設されている電動ピニオンの回転方向並びに回転数をロータリーエンコーダー等の計器により計測することで検出される。
【００３３】
尚、走行レール昇降ジャッキ４２が配設される部分では、ロボット走行レール４０の上側にクッションゴム４３が配設されている。
【００３４】
ロボット走行レール４０の有効スパン（後述する検査ロボット３０が往復動できる長さ）は、トンネル覆工コンクリートの１打設スパンに対応させるのが好ましい。このように設定することにより、内部状態が近似していると想定できるトンネル覆工コンクリートの１打設スパンを単位として検査を行うことができるので検査の高速化に有益である。
【００３５】
次に、検査ロボット３０を説明する。検査ロボット３０の枠体３１の両側面には、それぞれ４個宛の計８個のガイドコロ３２が配設されており、それぞれ、ロボット走行レール４０の側面に移動自由に係合されている。他方、ロボット走行レール４０の底部には、全長に亘りラック４４が配設されており、検査ロボット３０に用意されているピニオン３３が係合されている。従って、ピニオン３３が電動モータに駆動されて回転・逆回転すると、検査ロボット３０はロボット走行用レール４０に沿って往復動することになる。ピニオン３３の回転方向並びに回転数はロータリーエンコーダー等の計器によって計測され、制御コンピューターによる演算に従って、検査ロボット３０のロボット走行用レール４０に対する位置が検出される。
【００３６】
検査ロボット３０に配設される計測機器は、基本的には、上記した先提案になる特許文献２に記載されている打撃音法による機器である。
【００３７】
検査ロボット３０には、覆工コンクリートに異常が発見された場合に、その位置を目視可能とするためにマーキング手段８０が配設されている。マーキング手段８０としては、例えば、マーキングペンの押圧、インクジェットなどによる塗料の噴射などが採用できる。
【００３８】
マーキングの位置は、必ずしも検査位置その部分（打撃音法で云うと、ハンマーと集音マイクをつなぐ距離部分）を示すものでなくともよく、マーキングの位置から所定の方向に何ｃｍのように方向と距離が簡単に割り出せるものであればよい。
【００３９】
また、マーキング手段８０は、検査ロボット３０の検査により異常が発見されると即座に作動する構成とすることが、検査時間の短縮化に有効である。検査ロボット３０により異常が発見されてもマーキングを行うだけで、装置を停止させることなく検査を続行することが検査の高速化にとって好ましい。
【００４０】
マーキングは、複数となることが予想されるから、例えば、記号ないし符号により個々のマーキングを特定する。この場合、制御コンピューターに記録されるコンクリートの異常データは、マーキングの記号ないし符号に従ってファイリングされている。
【００４１】
打撃音法による検査では、ハンマーにより打撃される部分のコンクリート表面或いは集音マイクを囲繞するフード部分の先端が接触するコンクリート表面に埃や異物などが付着していると、計測精度にバラツキが生じることがあるので、本発明の好ましい実施態様では、清掃ユニットが配設され、計測に先立ってコンクリート表面の清掃が行われることが好ましい。
【００４２】
清掃ユニットに利用する清掃手段としては、例えば、水や空気の噴射、回転ブラシ或いはこれらの組み合わせなどが採用できる。清掃ユニットの取付に関しては、検査ロボット３０に直接取り付ける態様、ロボット走行レール４０に沿って移動可能とする態様、ロボット走行レール４０の一端部又は両端部に配置する態様など種々の態様が採用可能である。
【００４３】
次に、上記した装置による検査手順について説明する。但し、具体例の１つに過ぎず、応用可能である。
【００４４】
（１）走行台車１０を移動させて、検査対象となるトンネル覆工コンクリートの１打設スパンの略中間位置に停止させる。
【００４５】
（２）姿勢安定装置１１であるアウトリガーを出して走行台車１０を固定する。
【００４６】
（３）伸縮支保６０の一方の枢支点を基準に、他方の水平スライド構造側をトンネル縦断方向に直角方向に水平スライドさせ、ロボット走行レール４０がトンネル縦断方向に正確に平行となるようにする。
【００４７】
（４）油圧ジャッキ６２の作動により、伸縮支保６０のパンタグラフ６１を伸長・傾斜させて、ロボット走行レール４０をトンネル覆工コンクリートの表面に接触させることなく近接させる。
【００４８】
（５）傾斜調整用ジャッキ６５を作動させて、傾斜ガイドレール６４とトンネル壁面との傾斜を調整する。
【００４９】
（６）ロボット走行レール４０を傾斜ガイドレール６４の一端側に移動させる。
【００５０】
（７）走行レール昇降ジャッキ４２を作動させて、クッションゴム４３がコンクリート面に押圧される位置までロボット走行レール４０を移動（上昇）させて仮固定する。
【００５１】
（８）走行用ピニオン３３・ラック４０による機構を操作して、検査ロボット３０をスタート位置（例えば、ロボット走行レール４０の一方の端部）に走行・停止させる。
【００５２】
（９）検査ロボット３０をロボット走行レール４０に沿って走行・停止させながら測定を行う。即ち、後で詳述するように、検査ロボット３０は、走行台車部分と検査部分で構成され、検査部分はスライド枠内に各計器が配置され、上下スライド用ピニオン・ラックと走行台車部分のスライドガイド・スライド枠移動用モーター・スライド用ラックで結合し、走行台車部分に内蔵されている。従って、検査に際しては、打音検査毎に、計測ユニット１２０を検査ロボットの枠体３１から上昇させる。次の打音検査のため検査ロボットを下降させてから移動させる。
【００５３】
（１０）１スパンの測定が終了したら、走行レール昇降ジャッキ４２を降下する方向に操作して、クッションゴム４３がコンクリート面から離間する位置までロボット走行レール４０を移動させる。
【００５４】
（１１）ピニオン・ラック機構を操作してロボット走行レール４０の位置を傾斜ガイドレール６４の他端方向へと移動させる。
【００５５】
（１２）上記（７）〜（１０）の操作を、ロボット走行レール４０が傾斜ガイドレール６４の他端に位置するまで繰り返す。
【００５６】
（１３）以上の操作により、傾斜ガイドレール６４の全スパンでの検査が終了したら、クッションゴム４３がコンクリート面から離間する位置までロボット走行レール４０を移動させ、ロボット走行レール４０を傾斜ガイドレール６４の原位置に復帰させる。
【００５７】
（１４）伸縮支保６０を（傾斜）操作して、傾斜ガイドレール６４をトンネル円周方向の次回検査位置まで移動させる。このとき当然のことながら、傾斜ガイドレール６４の上にあるロボット走行レール４０も自動的に移動される。移動量は、傾斜ガイドレール６４の有効スパンで決められる。
【００５８】
（１５）上記（４）〜（１３）を繰り返し、所定の範囲の検査が完了すると、走行台車１０をトンネル覆工コンクリートの次にスパンの略中央部まで移動させ、上記（１）〜（１４）の操作を行う。
【００５９】
検査ロボット３０は、走行台車部分と検査部分で構成され、検査部分はスライド枠内に各計器が配置され、上下スライド用ピニオン・ラックと走行台車部分のスライドガイド・スライド枠移動用モーター・スライド用ラックで結合し、走行台車部分に内蔵されている。
【００６０】
図１０に示すように、検査ロボット３０は、枠体３１の両側面に配設されているガイドコロ３２によりロボット走行レール４０に対する位置が規制されており、電動のピニオン３３とラック４４の機構に従って、ロボット走行レール４０に沿って往復動する。検査ロボット３０は、コンクリートの所定の検査位置で停止され、検査のための操作が自動的ないし半自動的（１部操作が作業者の手操作により行われる態様）に行われる。
【００６１】
図１１及び図１２に示すように、マイクロホン１００及びハンマー１１０などを含む計測用の機器は、計測ユニット１２０として構成されており、その枠体１２１に組み込まれている。
【００６２】
計測ユニット１２０の枠体１２１の外側面に用意されているガイドシュー１２２は、検査ロボット３０の枠体３１の内側面上下方向に配設されているガイドレール１２３に係合している。更に、計測ユニット１２０には電動モータにより駆動されるピニオン１２４が内装されており、検査ロボット３０の枠体３１の側に配設されているラック１２５に係合されている。以上説明した機構により、図１２に示すように、計測ユニット１２０は、検査ロボット３０の枠体３１から上昇下降できる構成となっている。
【００６３】
計測ユニット１２０の枠体１２１の上端側隅部にはクッションゴム１２６が配設されており、コンクリート面の方向に対する計測ユニット１２０の上昇量（距離）が規制されている。即ち、クッションゴム１２６の先端がコンクリート面に接触し、クッションゴム１２６で吸収される量を越えると、その負荷が検出されて電動モーターの回転は停止される。
【００６４】
ハンマー１１０の構成は、前記特許文献２の構成と同一であるが、マイクロホン１００とフード部材１０１の部分の構成には工夫がなされている。先ず、フード部材１０１の受音開放部には、弾性を有するゴムなどによりクッション材としてのスカート１０２が配設されている構成である。スカート１０２の上面位置は、計測ユニット１２０のクッションゴム１２６の上端を結んだ面よりも若干だけ突出している。従って、前述したピニオンラック機構により計測ユニット１２０がコンクリート面の方向に上昇されたとき、スカート１０２の上面がコンクリート面に接触しても依然として上昇は継続されるので、スカート１０２は変形を受けながらコンクリート面に密接に押圧し外界音を遮断する。
【００６５】
他方、マイクロホン１００及びフード部材１０１を支持する基部部材１０３は、バネ或いはクッションゴムなどの弾性材を介して計測ユニット１２０の底部枠体に取り付けられており、この構成によっても、計測ユニット１２０（検査ロボット）のコンクリート面方向に対する上昇時におけるスカート１０２の上面（フード部材の受音開放端部）の突出量の吸収が行われる。
【００６６】
尚、フード部材１０１の開放端部にスカート１０２を配設する構成と、基部部材１０３を弾性材により支持する構成とは、２者併存とする態様でもよいし、どちらか一方とする態様であってもよい。
【００６７】
本発明に係る検査ロボットについては、打音検査の精度向上のため、種々の構成を採用でき、例えば、ハンマー１１０を複数個設置して、１回の計測でハンマーの数に相当する複数の測定を行うことができる。
【００６８】
以上、特許文献３に記載されている装置を説明したが、以下、これを基本として、本発明の構成を詳細に説明する。
【００６９】
図１〜図３に従って、上記した特許文献３に記載されているコンクリート健全度判定装置における検査ロボット３０の部分の本発明に係る改良点を説明する。
【００７０】
改良点は、専らマイクロホン１００を主体とする集音装置の部分の支持に関わっており、以下の特徴を備えている。基礎枠体３００は、前後２面の四角フレーム３０１・３０２と両者を結合する支柱フレームで構成される４面構造体であり、前記した検査ロボット３０の枠体１２１に固定される。枠体１２１に固定するに際して板ゴムなどのクッション材を介在させることが好ましい。奥側四角フレーム３０１に対して、好ましくはクッション材を介してブリッジ３０３・３０４が取り付けられ、その交差部においてダンパー３０５を介して取り付けられる集音装置の台座３０６に、集音装置取付バー３０７の基部が固定される。図２に示すように、この集音装置取付バー３０７の解放端には、マイクロホン１００などより成る集音部が配設される。
【００７１】
集音装置取付バー３０７に固定されているフランジ３０８と前側四角フレーム３０２との間には、振動減衰機構３２０が配設される。この振動減衰機構３２０は、図１に示すように、弦巻バネ３２１と、長さ調整可能なジョイント３２２とで構成されているので、夫々のジョイント３２２の長さを調整することにより、個々の弦巻バネ３２１の強さ（長さ）を調整することが可能であり、しかも、これらに限らず、バネの強さを調整することで、この部分の固有周期、換言すれば共振周波数を任意に設定できる。
【００７２】
上記から明らかなように、この実施例においては、マイクロホン１００を含む集音部（集音装置）は、ダンパー３０５を介して固定される取付バー３０７の基部と振動減衰機構３２０の５点で支持される構成であるが、振動減衰機構３２０を配置する位置及び個数は、図示の構成に限定されるものではない。以下に説明する実施例においても同様である。
【００７３】
上記の実施例においては、弦巻バネ３２１に代えてゴムなどの弾性体を利用することができる。
【００７４】
図４に示す実施例を説明する。この実施例では、図１〜図３に示した実施例の振動減衰機構３２０における弦巻バネ３２１とジョイント３２２とに代えて、１対の支持アーム３２５の中間に配したクッション３２６が用いられる。クッション３２６としては、例えば空気枕や水枕のような構造で、伸縮性を有する袋状体に空気（気体）や水或いは油（流体）などを封入したものを利用する。
【００７５】
上記の構成に代えて、スポンジ状のクッション材を利用することができる。
【００７６】
図５に示す実施例を説明する。この実施例は、基礎枠体３００を構成する奥側四角フレーム３０１と前側四角フレーム３０２との間のスペースに、弾性を有するスポンジなどの発泡体で形成した弾性体ブロック３３０を配置して、振動減衰機能３２０とした構成である。弾性体ブロック３３０は、全体が均一の弾性を有する単一部材で構成することは必要ではなく、例えば、硬質プラスチックス製のフレーム中に発泡性プラスチックスを充填する構成であってもよい。弾性体ブロック３３０の中央部分には空洞を形成しておき、マイクロホン１００を含む集音部を配設する。マイクロホン１００の前方側だけを開放状態として、集音部の全体を被覆する状態に構成してもよいし、前方側に、マイクロホン１００に連続する解放部を残して、カバーを取り付ける構成であってもよい。
【００７７】
この実施例においては、マイクロホン１００の前方側に位置する弾性体ブロック３３０ないし前方押さえ部材に擂鉢状の凹部を形成する態様とすれば、マイクロホンの集音効率を向上させることができる。
【００７８】
この実施例においては、マイクロホン１００を含む集音部の全体を、弾性体ブロック３３０で被覆する如くに支持することが特徴であり、弾性体ブロック３３０を基礎枠３００ないし枠体１２１に対してどのように固定するかは自由な設計が許容される。
【実施例１】
【００７９】
図１〜３に示した本発明に係る装置（以下、改良装置という）を用いて、特定のトンネル（Ａ）及び（Ｂ）において、コンクリート健全度判定試験を行い、一方、図８に示した特許文献３に記載の装置（以下、改良前装置という）を用いて、トンネル（Ａ）とトンネル（Ｂ）とでコンクリート健全度判定試験を行い、両者の結果を比較した。
【００８０】
得られたデータの内からマイク電圧出力振幅（Ｖ）を、図６に時刻歴で、図７に周波数（Ｈｚ）別に示す。図６で説明すると、データの前トリガー部（０．００〜０．２０間）で実効値（ｒｍｓ）を算出すると、改良前装置で０．０８０４、改良装置で０．０１０８となり、レベル（２０ｌｏｇ）で比較すると、約１７ｄＢのノイズ低減効果のあることが実証された。図７で説明すると、低周波数域でのノイズ解消が実証された。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の１実施例を示す概略正面図
【図２】図１の実施例を示す概略平面図
【図３】図１の実施例を示す概略斜視図
【図４】本発明の他の実施例を示す概略正面図
【図５】本発明の更に他の実施例を示す概略斜視図
【図６】実施例における時間軸に対するマイク電圧出力振幅を示すグラフ
【図７】同じく周波数軸に対するマイク電圧出力振幅を示すグラフ
【図８】特許文献３の装置の概略側面図
【図９】図８の装置の検査時状態を示す概略正面図
【図１０】図８の装置における検査ロボット部分の要部を示す概略断面図
【図１１】図８の装置における検査ロボット部分の要部を示す概略平面図
【図１２】図８の装置における検査ロボット部分の要部を示す概略側面図
【符号の説明】
【００８２】
１０  走行台車
１１  姿勢安定装置
２０  計器ユニット
３０  検査ロボット
３１  枠体
３２  ガイドコロ
３３  ピニオン
４０  ロボット走行レール
４１  走行レール用台車
４２  走行レール昇降ジャッキ
４３  クッションゴム
４４  ラック
５０  発電ユニット
６０  伸縮支保
６１  パンタグラフ
６２  油圧ジャッキ
６３  基板
６４  傾斜ガイドレール
６５  傾斜調整用ジャッキ
６６  支持フレーム
７０  油圧ユニット
８０  マーキング手段
８１  計測ユニット
９０  マイクロホン
９１  マイクロホン支持装置
９２  ダンパー手段
【００８３】
１００  マイクロホン
１０１   フード部材
１０２   スカート
１０３  基部部材
１１０   ハンマー
１２０   計測ユニット
１２１  枠体
１２２   ガイドシュー
１２３   ガイドレール
１２４   ピニオン
１２５   ラック
１２６  クッションゴム
【００８４】
３００  基礎枠体
３０１  奥側四角フレーム
３０２  前側四角フレーム
３０３  ブリッジ
３０４  ブリッジ
３０５  ダンパー
３０６  台座
３０７  集音装置取付バー
３０８  フランジ
３２０  振動減衰機構
３２１  弦巻バネ
３２２  ジョイント
３２５  支持アーム
３２６  クッション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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